CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ HTTT QUẢN LÝ HỘI NGHỊ
2.4 THIẾT KẾ GÓI ĐỊNH VỊ TRONG HỘI NGHỊ
Trong 2.3.3.1.6 Gói thông tin hội nghị có tác vụ Xem thông tin hội nghị, mục tiêu của tác vụ này là giúp người tham dự hội nghị có thể xem bản đồ nơi tổ chức hội nghị để tìm đến được các phiên họp trên thiết bị di động mang theo.
Thông thường người tham gia hội nghị không biết nhiều về địa điểm tổ chức và không gian tổ chức thường rộng lớn trong các khách sạn hoặc trường học. Do vậy, nếu hệ thống có thể trợ giúp họ định vị trí và tìm được tới vị trí cần đến nhanh tróng là rất cần thiết bởi vì các phiên họp thường liên tục và đặc biệt do đặc thù tổ chức trong không gian kín, nên sử dụng GPS để định vị là bất khả thi.
Hơn nữa, thường các hội nghị đều phải lắp đặt một mạng lưới các điểm truy cập mạng không dây AP (access point), để phủ khắp hội nghị, giúp mọi người tham dự có thể sử dụng mạng truy cập internet, đặc biết với khách nước ngoài. Do đó, luận văn đề xuất thiết kế thêm một gói Định vị trong hội nghị là phần bổ sung cho tác vụ Xem thông tin hội nghị. Gói này sẽ sử dụng công nghệ định vị trong nhà (indoor positioning) qua mạng lưới các điểm truy cập không dây AP.
Có rất nhiều kỹ thuật định vị hiện nay, luận văn lựa chọn kỹ thuật phổ biến nhất là sử dụng dụng cường độ tín hiệu (RSS) qua các điểm AP.
Cường độ tín hiệu nhận (RSS)
Ngoài việc tính toán thời gian để xác định khoảng cách như trên, kỹ thuật RSS được sử dụng khá phổ biến bởi sự ổn định và tính chính xác cao.
Chỉ số cường độ tín hiệu có thể thu được bằng các thiết bị di động hoặc bộ cảm biến từ các trạm phát tín hiệu. Từ chỉ số RSS thu được ta có thể ước tính khoảng cách bằng cách sử dụng mô hình suy hao đường tuyền như sau:
Trong đó:
44
- PL là tổng suy hao đường truyền giữa bên phát và bên thu với đơn vị là dB.
- : chỉ số suy hao đường truyền khi khoảng cách giữa bên phát và thu là 1 mét.
- : là khoảng cách cần đo giữa bên phát và thu.
- : là số mũ suy hao trong môi trường truyền sóng.
- là độ lêch chuẩn của mức độ thay đổi công suất truyền (shadow flading) trong môi trường truyền sóng.
Hiện nay, việc sử dụng RSS để ước tính khoảng cách trở nên đơn giản do tính phổ biến của các thiết bị di động và cơ sở hạ tầng được trang bị các điểm truy cập mạng không dây. Vì vậy, kỹ thuật RSS thường được sử dụng trong các hệ thống định vị dựa trên WLAN. Tuy nhiên, kết qua đo được cũng dễ bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng đa đường truyền và các thiết bị hoạt động trên cùng một băng thông 2,4Hz.
Phương pháp định vị cho hệ thống qua các tín hiệu RSS là kỹ thuật định vị ghi dấu (FingerPrinting).
Phương pháp định vị trong nhà FingerPrinting
Kỹ thuật định vị Fingerprinting được đưa ra để thay cho mô hình truyền sóng vô tuyến và có khả năng cho kết quả ước tính vị trí người dùng tốt hơn trong môi trường trong nhà. Kỹ thuật này được chia làm hai hai đoạn:
giai đoạn offline và giai đoạn online (xem đồ hình dưới).
Trong suốt giai đoạn offline hay còn gọi là giai đoạn chuẩn bị, các giá trị RSS được đo bởi các thiết bị di động được tích hợp bộ điều hợp WLAN tại các vị trí biết trước, các vị trí này được gọi là các điểm tham chiếu (Reference Points - RPs). Các chỉ số RSS thu được sẽ được lưu trong cơ sở dữ liệu thường được gọi là cơ sở dữ liệu mẫu hoặc bản đồ vô tuyến. Đặc biệt hướng của ăng-ten trong thiết bị di động cũng làm ảnh hưởng tới các giá trị RSS do đó để có được một cơ sở dữ liệu fingerprinting toàn diện cần phải đo các chỉ RSS tại các hướng khác nhau (ví dụ Đông, Tây, Nam, Bắc) tại cùng một điểm tham chiếu.
Giai đoạn thứ hai là giai đoạn online, giai đoạn này sẽ xác định vị trí thực tế của người dùng trong môi trường trong nhà. Trong giai đoạn online, các thiết bị di động sẽ thu lại các giá trị RSS tại vị trí chưa biết từ các AP khác nhau. Sau đó các giá trị RSS online sẽ được đối sánh với các giá trị trong cơ sở dữ liệu để ước tính vị trí tương đối của người dùng bằng các thuật toán như K láng giềng gần nhất, Kernel-based, phân bổ xác suất,…
45
Độ chính xác của vị trí được ước tính phụ thuộc vào số lượng các điểm tham chiếu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Nếu có càng nhiều điểm tham chiếu thì việc ước tính vị trí người dùng càng chính xác. Ngoài ra, các giá trị RSS thay đổi theo thơi gian, việc thu thập nhiều mẫu chỉ số RSS tại một điểm tham chiếu cũng sẽ cải thiện đáng kể việc ước tính vị trí. Như vậy, việc thu thập cơ sở dữ liệu fingerprint là một quá trình tốn nhiều thời gian và công sức.
[12] sử dụng sự tương quan không gian của các RP liền kề để tạo ra cơ sở dữ liệu bằng cách nội suy từ một số ít các RP và phương pháp này có thể làm giảm sức lao động và thời gian cho giai offline. Hạn chế chính của kỹ thuật Fingerprinting là những ảnh hưởng của môi trường như sự thay của đồ nội thất trong văn phòng, đóng mở cửa ra vào hoặc số lượng người có thể phải tính toán lại các giá trị cường độ tín hiệu trong cơ sở dữ liệu.
Kết luận chương 2:
Chương 2 luận văn đã phân tích thiết kế hệ thống thông tin quản lý hội nghị theo quy trình RUP và sử dụng ngôn ngữ mô hình UML 2.0. Mặc dù không thể mô tả chi tiết thiết kế và cơ sở lý thuyết RUP và UML, Chương 2 đã cố gắng thể hiện các ý tưởng chính và các đối tượng sẽ thực sự được sử dụng trong hệ thống thông tin.
Ngoài ra, chương 2 cũng đưa ra ý tưởng thiết kế gói định vị trong nhà cho hội nghị nhằm hỗ trợ người tham dự tìm vị trí và địa điểm trong hội nghị dễ dàng.
Kết quả của thiết kế đã rất gần với thực tế từ khâu khảo sát đến các gói và các tác vụ sẽ thực hiện. Kết quả này có thể tiếp tục đến mức chi tiết để triển khai hiện thực thành phần mềm. Phần mềm này sẽ phù hợp với quản lý hệ thống hội nghị của Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam.
46
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ DEMO GIAO DIỆN MOBILE QUẢN LÝ HỘI NGHỊ VÀ THẢO LUẬN
Với kết quả của chương 2, chương này sẽ đi vào thiết kế chi tiết giao diện và có thể hiện thực hóa để có thể lập trình ra phần mềm cuối cùng.
Lý do chương 3 tập trung vào công việc này vì với các hệ thống triển khai cho các thiết bị di động và web đều đòi hỏi rất nhiều công sức sáng tạo và hiện thực hóa giao diện. Các công việc này gần như không có kế thừa từ các sản phẩm khác hay từ các thư viện. Kết quả công việc là nội dung chính khi trao đổi với khác hàng khi bắt đầu thực hiện đến khi ra sản phẩm cuối cùng.
Các thiết kế thuật toán bên trong các tác vụ đôi khi là không cần thiết bởi vì sản phẩm có nhiều kế thừa từ các sản phẩm khác và thư viện sẵn có. Đó là lý do mà luận văn không đưa các thiết kế chi tiết này vào luận văn.
Nội dung tiếp theo sẽ thực hiện thiết kế giao diện và mô tả cách hoạt động giữa các giao diện theo các gói và tác vụ đã thiết kế ở chương 2. Thiết kế giao diện thường có mô tả chính.
- Đồ hình chuyển trạng thái (state diagram) giữa các màn hình vẽ bằng phần mềm StarUML.
- Thiết kế đồ họa về bố cục và nội dung. Được thực hiện bằng phần mềm Photoshop.
- Thiết kế chi tiết và ràng buộc giữa các đối tượng trên giao diện, từ vị trí, kích thước, kiểu dữ liệu, và các thuật toán ràng buộc khi nhập, hiển thị dữ liệu. (chi tiết này sẽ không được làm trong luận văn)